RANCANG BANGUN SIMULASI PENGOLAHAN DATA RADAR MENGGUNAKAN MAPSERVER UNTUK APLIKASI MONITORING LALU LINTAS UDARA
Ir. Hj. Rochmah N Sukardi Ny, M. Eng Sc1, Muhammad Kaukab2 1,2)
Departemen Teknik Elektro-Fakultas Teknik Universitas Indonesia Kampus Baru UI Depok 16424
Muh_kaukab@yahoo.co.id
Abstrak
Skripsi ini membahas mengenai sebuah rancang bangun simulasi pengolahan data radar dengan menggunakan sistem pemetaan Map server berbasiskan web. Aplikasi ini merupakan pengembangan teknologi yang ditujukan pada sistem monitoring lalu lintas udara. Pengembangan ini mempermudah kinerja sistem monitoring lalu lintas udara sehingga dapat dilakukan dengan mudah tanpa melihat batas lokasi. Dengan menggunakan pemetaan Mapserver berbasiskan web memudahkan sistem untuk dipetakan sesuai dengan standar koordinat yang terhubung pada web server dengan memanfaatkan teknologi jaringan komputer. Informasi monitoring data radar ini akan ditampilkan melalui web server dalam bentuk web yang dapat dengan mudah diakses oleh user-user tertentu.
Kata kunci: Radar, Map Server, Web Server
Abstract
This essay discusses the design of a wake simulation data processing system by using radar mapping of Map-based web server. This application is the development of technology aimed at the system of monitoring air traffic. Facilitate the development of this system of monitoring the performance of air traffic so it can be done easily without limit locations. By using mapping Map server facilitate web-based system to be in accordance with the standards of coordinates that is connected to the web server by using computer network technology. Information monitoring radar data will be displayed through a web server in the form of web that can be easily accessed by certain users.
Keywords : Radar, Map Server, Web Server
1. Pendahuluan
Radar merupakan salah satu teknologi yang cukup berkembang dalam dunia penerbangan. Radar dapat menggantikan fungsi mata manusia untuk memantau objek pada jarak jauh dalam jangkauan yang telah ditentukan dalam spesifikasinya. Radar merupakan suatu sistem yang memanfaatkan gelombang elektromagnetik untuk mengidentifikasi jarak, ketinggian, arah, maupun kecepatan benda yang diam atau bergerak. Radar digunakan dalam banyak konteks, termasuk dalam bidang pengendalian lalu lintas udara (Air Traffic Control) maupun laut, yaitu untuk mendeteksi pesawat ataupun
kapal, baik ketika berada di landasan/dermaga maupun di udara/laut.
Selain teknologi radar yang saat ini sedang berkembang adalah teknologi SIG (Sistem Informasi Geografis). Teknologi SIG atau juga dikenal sebagai Geographic Information System (GIS) telah mengalami perkembangan yang cukup signifikan. SIG merupakan sistem infomasi pemetaan berbasis komputer yang mengkombinasikan unsur peta (geografis) dan informasinya pada peta tersebut (data atribut). Kombinasi ini dirancang untuk memperoleh, mengolah, memanipulasi, analisa, memperagakan dan menampilkan data spasial untuk berbagai keperluan dalam hal menyelesaikan
perencanaan, mengolah dan meneliti permasalahan.
Salah satu aplikasi teknologi GIS dapat dikembangkan untuk aplikasi radar, dimana GIS yang akan digunakan adalah berbasis web (Web-GIS). Web-GIS merupakan salah satu wujud perkembangan GIS untuk keperluan yang lebih luas sehingga dapat dilakukan secara online. Salah satunya adalah mengembangkan Web-GIS untuk sistem monitoring radar. Salah satu sistem Web-GIS yang popular saat ini adalah Mapserver. Mapserver merupakan aplikasi freeware dan open source yang memungkinkan untuk menampilkan data spasial (peta) di web. Saat ini karena sifatnya yang terbuka (open source), pengembangan Mapserver dilakukan oleh pengembang dari berbagai negara, termasuk perkembangannya untuk sistem monitoring radar.
Dalam hal ini radar digunakan untuk sistem navigasi yang digunakan pada lalu lintas bandar udara. Untuk rancang bangun pengolahan data radar ini dibuat dengan bantuan software Mapserver yang berfungsi untuk sistem pemetaannya, sehingga pergerakan objek (dalam hal ini pesawat terbang) dapat terpantau dengan baik dalam ruang lingkup pergerakan yang luas.
2. Sistem Komunikasi Radar
Kata RADAR merupakan akronim dari frase Radio Detection And Ranging. Dari ketiga kata tersebut dapat dikombinasikan menjadi sebuah sistem yang memiliki fungsi khusus pada penggunaannya dalam sistem keamanan. Dalam beberapa tahun ini, radar telah kehilangan arti aslinya menjadi representasi dari setiap sensor elektromagnetik aktif, yang beroperasi dalam porsi gelombang mikro dari spektrum gelombang elektromagnetik, yang menggunakan sumbernya sendiri untuk mengiluminasi sebuah region ruang angkasa kemudian mengukur energi yang dipantulkan (reflective energy) yang dibangkitkan (generated) oleh target yang teriluminasi di daerah itu.
Radar merupakan sebuah sistem penginderaan jauh yang aktif, yang menyediakan sumber iluminasinya sendiri. Gelombang radio ditransmisikan sebagai
pulsa dengan energi tinggi dari energi microwave ke arah bumi. Pulsa berinteraksi dengan atmosfir dan target. Porsi dari energi yang dipancarkan kembali, diterima oleh target kemudian diukur intensitas dan waktu penundaan diantara transmisi dan penerimaan sinyal yang kembali.
Pendeteksian intensitas backscatter portion dari energi yang dipantulkan oleh target untuk mengambil bagian. Ranging dapat terpenuhi dengan melakukan pengukuran jeda waktu dari pulsa dengan durasi pendek yang ditransmisikan oleh radar. Sebuah radar juga mampu mengukur range/posisi dari target yang diiluminasi beserta kecepatan radialnya.
Pengukuran kecepatan radial (radial velocity) dari sebuah target yang bergerak, direalisasikan dengan cara mengukur pergeseran frekuensi Doppler (doppler frequency shift), yang diproduksi oleh target, dimana perbedaan sinyal yang dipancarkan dan sinyal yang diterima akan dihitung. Kekuatan dan bentuk pulsa dari radar juga akan membawa informasi tentang karakteristik bentuk dan materialnya, dari target yang dipantulkan. Pada gambar 1 menampilkan blok diagram sinyal radar yang sederhana.
Gambar 1. Blok diagram radar primer
Pada gambar diatas terdapat sifat monostatis pada transmitter dan receiver radar dengan lokasi yang sama. Pada sistem ini terdapat antena tunggal diantara proses transmisi dan penerimaan. Pada sistem dual antena juga bersifat monostatis dengan proses transmisi dan penerimaan pada lokasi yang sama.
Antena radar memancarkan sinyal gelombang mikro (microwave) pada sasaran objek. Sasaran tersebut akan memantulkan kembali sinyal microwave tersebut kepada alat penerima. Kemudian sinyal listrik
diteruskan oleh antena penerima yang disebut echo. Sinyal radar itu sendiri dihasilkan oleh transmiter yang kuat dan diterima oleh penerima yang sangat sensitif.
Seluruh target menghasilkan pantulan yang berpencar, dan pantulan ini disebarkan ke segala arah. Sinyal yang direfleksikan disebut juga scattering. Backscatter merupakan hasil refleksi yang berlawanan dengan pancaran yang terjadi.
Sinyal radar dapat ditampilkan pada Plan Position Indicator (PPI) atau pada tampilan sistem radar yang lain. Sebuah PPI memiliki sebuah vektor rotasi dengan radar pada sumber, dimana mengindikasikan arah tujuan dari antena dan sudut awal dari target. 3. Map Server
Map server merupakan salah satu perangkat lunak yang sangat mendukung teknologi SIG. Map Server berupa sebuah program CGI (Common Gateway Interface). Program tersebut akan dieksekusi di web server, dan berdasarkan beberapa parameter tertentu (terutama konfigurasi dalam bentuk file *.MAP) akan menghasilkan data yang kemudian akan dikirim ke web browser, baik dalam bentuk gambar peta ataupun bentuk lain.
MapServer mempunyai fitur-fitur berikut :
¾ Menampilkan data spasial dalam format vektor seperti: Shapefile (ESRI), ArcSDE (ESRI), PostGIS dan berbagai format data vektor lain dengan menggunakan library OGR.
¾ Menampilkan data spasial dalam format raster seperti: TIFF/GeoTIFF, EPPL7 dan berbagai format data raster lain dengan menggunakan library GDAL
¾ Menggunakan quadtree dalam indexing data spasial, sehingga operasi-operasi spasial dapat dilakukan dengan cepat ¾ Dapat dikembangkan (customizable),
dengan keluaran yang dapat diatur menggunakan file-file template
¾ Dapat melakukan seleksi objek berdasar nilai, berdasar titik, area, atau berdasar sebuah objek spasial tertentu
¾ Mendukung rendering karakter berupa font TrueType
¾ Mendukung penggunaan data raster maupun vektor yang ditiled (dibagi-bagi menjadi sub bagian yang lebih kecil sehingga proses untuk mengambil dan menampilkan gambar dapat dipercepat) ¾ Dapat menggambarkan elemen peta
secara otomatis: skala grafis, peta indeks dan legenda peta
¾ Menggunakan skala dalam
penggambaran objek spasial
¾ Dapat menggambarkan peta tematik yang dibangun menggunakan ekspresi lojik mapun ekspresi reguler
¾ Dapat menampilkan label dari objek spasial, dengan label dapat diatur sedemikian rupa sehingga tidak saling tumpang tindih
¾ Konfigurasi dapat diatur secara on the fly melalui parameter yang ditentukan pada URL
¾ Dapat menangani beragam sistem proyeksi secara on the fly
Saat ini, selain dapat mengakses MapServer sebagai program CGI, kita dapat mengakses MapServer sebagai modul MapScript, melalui berbagai bahasa skrip: PHP, Perl, Python atau Java. Akses fungsi-fungsi MapServer melalui skrip akan lebih memudahkan pengembangan aplikasi. Pengembang dapat memilih bahasa yang paling familiar.
4. Penggunaan Mapserver terhadap monitoring Radar
Pengembangan map server cukuplah luas dari barbagai aspek bidang kelimuan. Salah satunya adalah bidang penerbangan. Mapserver dengan teknologi pengolahan system pemetaannya dimanfaatkan menjadi sebuah pemetaan yang mampu menampilkan data-data radar. Dalam hal ini pengembangan mapserver sebagai system pemetaan pada monitoring data radar dapat dilihat pada gambar 2 dibawah ini
Gambar 2 Sistem monitoring data radar kondisi real
Map server akan berfungsi sebagai web server dan database server. Map server ini yang akan memproses data radar yang diperoleh dari RDP (Radar Data Processing) Server. Data dari RDP server ini merupakan data yang sudah dikonversi menjadi data-data matang. Karena hanya proses simulasi yang akan ditampilkan pada mapserver, maka data radar dari RDP server ini hanya beberapa data yang dispesifikkan untuk ditampilkan, diantaranya : ¾ Track Number ¾ Posisi X ¾ Posisi Y ¾ Flight Level ¾ SSR Code
Berikut adalah proses data radar dari RDP server :
a. Proses membangkitkan raw data dari radar interface dapat dilihat pada gambar 3 dibawah ini
Gambar 3. Proses generate raw data
b. Proses menspesifikkan data radar menjadi data matang dapat dilihat pada gambar 4 dibawah ini
Gambar 4. Proses menspesifikkan data matang Data-data yang sudah dispesifikkan inilah yang akan diolah pada database server dan akan ditampilkan melalui web server. Proses penghimpunan data pada database server dapat dilihat pada gambar 5 dibawah ini.
Gambar 5. Proses pengolahan data dengan database Data radar ini dihimpun dalam database, sehingga akan memudahkan dalam menamplkan data tersebut melalui web server dengan menggunakan web browser. Berikut adalah gambar 6 yang menampilkan data radar pada pemetaan mapserver
Gambar 6. Tampilan data radar dengan Mapserver
5. Pengujian Sample Data
Berdasarkan data radar yang diperoleh, yaitu data radar sekunder, maka format data radar yang dipergunakan adalah
format data radar sekunder dengan tipe PR800.
[Ff 14 82 70 40 c2 fd 90 0 10 e2 3 31 25 19 a1 0 0 3 41]
Dari sample data diatas, informasi-informasi yang ada pada data tersebut dipisah satu sama lain dengan spasi. Sesuai format data radar yang digunakan yaitu format data sekunder, maka ada 20 point informasi yang terdapat pada sebuah data. Namun penjelasannya akan lebih dispesifikkan menjadi data-data yang akan dihipun dalam database server. Point-point informasi itu dapat dijelaskan pada penjelasan berikut ini : 1) ff = secondary message
Point ini maksudnya adalah sebuah data yang diperoleh dari radar sekunder
2) 14 = Number of Message Byte (20, in decimal) presence of SPEED MODULE field
Point ini maksudnya adalah jumlah informasi yang ditampilkan pada data ini adalah 20 (dalam desimal) dan menampilkan SPEED MODULE
3) 40 = 0 SA Q1 Q0 RF 0 0 N8
Dalam bentuk binernya adalah 40 = 0100 0000 - 0 = 0 - SA = 1 artinya associated - Q = 0 - Q0 = 0 - RF = 0 - 0 = 0 - 0 = 0 - N8 = 0 4) C2 = N7 N6 N5 N4 N3 N2 N1 N0 Dalam bentuk binernya adalah C2 = 1100 0010 - N7 = 1 - N6 = 1 - N5 = 0 - N4 = 0 - N3 = 0 - N2 = 0 - N1 = 1 - N0 = 0
Karena track number membutuhkan nilai N8, maka binernya didapat
0 1100 0010 = 0 + 128 + 64 + 0 + 0 + 0 + 0 + 2 + 0 = 194
Jadi track numbernya adalah 194 5) FD FD = 1111 1101 6) 90 90 = 1001 0000
Penjabarannya dapat dilihat pada tabel 1 dibawah ini
Tabel 1 Penjelasan Posisi X X15 1 X14 1 X13 1 X12 1 X11 1 X10 X9 0 X8 1 X7 1 X6 0 X5 0 X4 1 X3 0 X2 0 X1 0 X0 0 Jadi binernya 1111 1101 1001 0000 = 64912 (desimal)
Karena X0 = 1/32 nautical, dan
1 Nautical Mile (nmi) = 1852 m, maka :
1, 852 3756,782
Selanjutnya dikonversi kedalam bentuk derajat. 1 derajat = 1113619 km 1 derajat ~ 1113620 km Jadi , 0, 00337 7) 0 00 = 0000 0000 8) 10 10 = 0001 0000
Penjabarannya dapat dilihat pada tabel 2 dibawah ini
Tabel 2 Penjelasan Posisi Y Y15 0 Y14 0 Y13 0 Y12 0 Y11 0 Y10 0 Y9 0
Y8 0 Y7 0 Y6 0 Y5 0 Y4 1 Y3 0 Y2 0 Y1 0 Y0 0 Jadi binernya 0000 0000 0001 0000 = 16 (desimal)
Karena X0 = 1/32 nautical, dan
1 Nautical Mile (nmi) = 1852 m, maka :
1, 852 0, 926
Selanjutnya dikonversi kedalam bentuk derajat. 1 derajat = 1113619 km 1 derajat ~ 1113620 km Jadi , ~ 0 9) 31 31 = 0011 0001 10) 25 25 = 0010 1001
Penjelasannya dapat dilihat pada tabel 3 dibawah ini
Tabel 3 Penjelasan Mode Flight Level
C 0 M2 0 M1 1 M0 1 Co de1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1
Dari penjabaran tabel diatas, didapat keterangan bahwa,
C = 0, hal ini berarti kode message tidak dirusak (garbled)
dan jika dilihat urutan M2, M1, M0 pada tabel didapat mode C (lihat format data radar sekunder)
jika dilihat dari modenya, maka flight level = code 1, dimana flight level dalam bentuk heksadecimal yaitu 0001 0010 1001 = 125
FL = 125
11) 19 0001 1001 12) A1 1010 0001
Penjelasannya dapat dilihat pada tabel 4 dibawah ini
Tabel 4 Penjelasan Mode SSRCode
C 0 M2 0 M1 0 M0 1 Co de2 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1
Dari penjabaran tabel diatas bahwa didapat keterangan bahwa,
C = 0, hal ini berarti kode message tidak dirusak (garbled)
dan jika dilihat urutan M2, M1, M0 = 001, pada tabel didapat mode A (lihat table 4.1 format data radar sekunder)
jika dilihat dari modenya, maka SSR Code dapat dilihat pada code 2 dalam bentuk desimal dengan ketentuan 3 dijit setiap 4 bit, yaitu :
Code 2 : 1001 1010 0001
4 6 4 1 Jadi didapat SSR Codenya 4641
6. Kesimpulan
Dari uraian teori dan pengembangan dalam perancangan pada skripsi ini, maka dengan ini dapat diambil beberapa kesimpulan, diantaranya :
1. Radar merupakan salah satu komponen sangat penting sebagai pengintai objek pada sistem monitoring lalu lintas udara 2. Sistem monitoring data radar
menggunakan Mapserver merupakan sebuah pengembangan teknologi sistem monitoring data radar pada aplikasi lalu lintas udara sebelumnya
3. Kelebihan pengembangan ini terletak pada luasnya wilayah dalam mengakses monitoring data radar dengan persyaratan memiliki jaringan yang terhubung terhadap web server pusat pengolah basis data radar
4. Mapserver merupakan salah satu perangkat lunak berbasis SIG yang mampu menampilkan sistem pemetaan dengan data-data yang berkaitan pada peta tersebut
Adapun pada perancangan ini terdapat beberapa kelemahan yang mungkin akan dikembangkan oleh pembahasan selanjutnya. Kelemahan-kelemahan pada perancangan ini diantaranya :
1. Perancangan sistem ini masih berupa simulasi, belum dapat diaplikasikan pada kondisi sesungguhnya.
2. Kehandalan server masih belum standar dalam fungsinya sebagai web server yang bertugas sebagai penyedia informasi. 3. Tampilan peta pada web server masih
jauh dari kesempurnaan, sehingga dapat dikembangkan dengan tampilan yang lebih menarik dan fleksibel.
Referensi
[1] Ir. Hj. Ny. Rochmah N, Sukardi M. Eng Sc, “Diktat Perencanaan Sistem
Transmisi”, Teknik Elektro, Universitas Indonesia, Depok, 2008
[2] http://www.radartutorial.eu
[3] http://mapserver.gis.umn.edu/ 2 September 2008
[4] Map Server For Windows, http://www.maptools.org/ms4w/index/phtml/ 29 September 2008
[5] Dana Indra Sensuse, “Desain Sistem Informasi Sinkronisasi Ruang Berbasis Web”, Magister Teknologi Informasi, Fakultas Ilmu Komputer, Universitas Indonesia
[6] Yomi Agung Susanto “Aplikasi Ssistem Infomasi Geografis Berbasis Web
(WEBGIS) Untuk Pengembangan Sektor Industri Di Kabupaten Pacitan”, Jurusan Teknik Informatika, Fakultas Teknik, Universitas Trunojoyo
[7] Gatot H. Pramono, “Development of Coastal And Marine Spatial Catalog”, Proceeding Geo-Marine Research Forum 2007
[8] Dirjen Penataan Ruang, Departemen Pekerjaan Umum, “Operasionalisasi WEB Penataan Ruang dan GIS Penataan Ruang”
[9] Firman H, Soni D, Ketut W, “Pengolahan Data Penginderaan Jauh dan Pembangunan SIG Berbasis Open
Source”, Kelompok Keahlian
Penginderaan Jauh dan Sains Informasi Geografis, Departemen Teknik Geodesi, Institute Teknologi Bandung, Bandung 2005
[10] Iwan Setiawan, Harris Noor Rabbasa, “Aplikasi Open Source untuk Pemetaan Online”, Program Studi Teknologi Informasi untuk Pengelolaan SDA (MIT), Institut Pertanian Bogor, Bogor,
[11] Scott Davis, “GIS for Web Developers Adding Where to Your Web Applications”, The Pragmatic Programmers LLC, 2007
[12] vITraining.com, “Automatic Vehicle Location System Utilization of GIS, GPS,
Wireless, and Internet Technology”, Bandung
[13] Arif darmawan, “Sekilas tentang Sistem Informasi Geografis (Geographic
Information System)”,
IlmuKomputer.com, 2006
[14] Nur Meita Indah Mufidah, “Pengantar GIS (Gographical Information System)”, IlmuKomputer.com, 2006
[15] Dian Ardiyansah, “Teknologi Jaringan Komputer”, IlmuKomputer.com, 2003 [16] Harindra Wisnu Pradhana, “Dasar-dasar
web-design dengan PHP dan MySQL”, Teknik Elektro Universitas Diponegoro, Semarang, 2006
[17] Anon Kuncoro Widigdo, “Dasar Pemrograman PHP dan MySQL”, IlmuKomputer.com, 2003
Daftar Pustaka
Eddy Prahasta, “Sistem Informasi Geografis : Membangun Aplikasi Web-Based GIS dengan MapServer” Penerbit
Informatika, Bandung, 2006.
Eddy Prahasta, “Sistem Informasi Geografis : Aplikasi Pemrograman Map Info”
Penerbit Informatika, Bandung, 2005 Eddy Prahasta, “Sistem Informasi Geografis :
Belajar dan Memahami Map Info” Penerbit Informatika, Bandung, 2004 Arif darmawan, “Sekilas tentang Sistem
Informasi Geografis (Geographic Information System)”,
IlmuKomputer.com, 2006
Nur Meita Indah Mufidah, “Pengantar GIS (Gographical Information System)”, IlmuKomputer.com, 2006
Ir. Hj. Ny. Rochmah N, Sukardi M. Eng Sc, “Diktat Perencanaan Sistem
Transmisi”, Teknik Elektro, Universitas Indonesia, Depok, 2008
http://www.radartutorial.eu
Sidik B, “Pemrograman Web dengan PHP” Penerbit Informatika, Bandung, 2004 Widigdo Anon Kuncoro, “Dasar
Pemrograman PHP dan MySQL”, IlmuKomputer.com, 2003
